高中化学探究温度、压强对化学平衡的影响试题

工业合成氨反应的能量变化如图所示。

（1）写出合成氨反应的热化学方程式：
（2）在甲乙两个体积均为2L固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN₂、3molH₂和乙：1molN₂、3molH₂、1molHe，(其它条件相同)，反应速率甲        乙(填大于、小于或等于)，经过足够长的时间后在甲容器中该反应放出的热量(或吸收的热量)          92.4kJ(填“大于”、 “小于”或“等于”)
（3）下列图像分别代表焓变(△H )、混合气体平均相对分子质量()、N₂体积分数φ(N₂)和气体密度(ρ)与反应时间关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是             。

在体积均为1．0L的恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO₂和0.2molCO₂，在不同温度下反应CO₂(g)＋c(s) 2CO(g)达到平衡，平衡时CO₂的物质的量浓度c(CO₂)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是

A．反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g) △S>0、△H<0

B．体系的总压强P总：P总(状态Ⅱ)>2P总（状态Ⅰ）

C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态Ⅲ)

D．逆反应速率V逆：V逆（状态Ⅰ）>V逆（状态）)

综合治理空气污染是环境化学当前主要研究的内容。
（1）汽车尾气中的 NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为 N₂(g)和 CO₂(g)得到净化。
①已知2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g) 反应能自发进行，则该为__________反应（填“吸热”或“放热”）。
②上述反应在绝热、恒容密闭容器中进行，并在 t₁时可达到平衡（图中 ω、M、v_正分别表示质量分数混合气体平均相对分子质量和正反应速率），则下列示意图中符合题意的是__________（填选项序号）。

（2）在25℃、101kPa下，将2molNO、2.4molCO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。

③NO的转化率为__________，0～15min 内，v(NO) =__________。
④20min 时若改变反应条件，导致CO浓度下降，则改变的条件可能是__________（填选项序号）。
a．升高温度       b．增加CO的量        c．降低温度       d．扩大容气体积
⑤如图所示，无摩擦、无质量的活塞 1、2 将反应器隔成甲、乙两部分，在 25℃、101kPa 下实现平衡时，各部分体积分别为 V_甲、V_乙。此时若去掉活塞1，不引起活塞2的移动，则X =__________， V_甲:V_乙=__________。

在一定温度下，X 与 Y 发生反应：X(aq)+m Y(aq) n Z(aq)，下图为反应在不同条件下达到平衡时，X、Y、Z 三种物质的平衡浓度。甲为1L溶液中 X与Y按起始物质的量比 5:7 混合，使反应达到平衡。乙和丙是将甲溶液按不同比例稀释后，使反应重新达到平衡。下列判断正确的是

A．m ：n =" 3" ：2	B．K = 8
C．	D．起始物质的量n(X)=1mol

下列图示与对应叙述相符合的是

A．图I：反应N2+3H22NH3在恒温情况下，反应速率与压强的关系

B．图Ⅱ：反应H2+I22HI达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化

C．图III：反应CO2(g)+H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH>0，水蒸气含量随时间的变化

D．图IV：反应2SO2＋O22SO3达平衡后，缩小容器体积，各成分物质的量随时间的变化

BCl₃是重要的化工原料，其沸点12℃。500℃时，向2L的密闭容器中按一定比例投入B₂O₃、C、Cl₂，模拟工业制取三氯化硼的反应如下：B₂O₃(s) + 3C(s) + 3Cl₂(g)  2BCl₃ (g) + 3CO(g)。
（1）反应起始至3min时固体质量减少了15.9克，则氯气的平均反应速率为_____________。
（2）反应至4min时达到平衡，则下列说法正确的是____________（填序号）。
A．3min时，CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B．2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的快
C．反应起始至平衡，气体的密度不断增大
D．达到平衡后，容器内的压强不再变化
（3）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①A、D之间导线中电子移动方向为_______________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。
(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

恒温下，将xmolN₂与ymolH₂的混合气体通入一个容积为1L的密闭容器中，发生如下反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。
（1）若反应到达某时刻t时，n_t(H₂)=9mol，n_t(NH₃)=4mol，计算y的值。
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为672L（标准状况下），其中NH₃的含量（体积分数）为20%，计算平衡时NH₃的物质的量及平衡常数K（保留2位有效数字）。

在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：
（1）该反应为_________反应（选填“吸热”、“放热”）。
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______________。
a．容器中压强不变          b．混合气体中c(CO)不变
c．v_正(H₂)=v_逆（H₂O）         d．c(CO₂)=c(CO)
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO₂)·c(H₂)=c(CO)·c(H₂O)，试判断此时的温度为_______℃。
（4）1200℃时，某体系中CO₂、H₂、CO、H₂O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时上述反应的方向为____________。（选填“正向”“逆向”或“不移动”）。

对于可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g) △H<0，下列各图中正确的是（   ）

A．

B．

C．

D．

反应PCl₅(g)PCl₃(g)+Cl₂(g) ① 2HI(g)H₂(g)+I₂(g) ②。在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。若保持各自的温度不变、体积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率（   ）

A．均增大	B．均不变
C．①增大，②不变	D．①减小，②不变

二甲醚是重要的有机中间体，利用二氧化碳加氢合成二甲醚能变废为宝，且可替代汽油作为新型清洁燃料。常温常压下，二氧化碳加氢可选择性生成二甲醚或一氧化碳：
①CO₂ (g)＋3H₂(g)＝CH₃OH(l)＋H₂O(l)   ΔH₁＝－55.7 kJ/mol
②2CH₃OH(l) ＝CH₃OCH₃(g)＋H₂O (l)  ΔH₂＝－23.4 kJ/mol
③CO₂ (g)＋H₂(g) ＝CO(g) + H₂O (l)   ΔH₃
④H₂O (l) = H₂O (g)   ΔH₄＝+ 44.0 kJ/mol
（1）已知反应CO₂ (g)＋H₂(g) ＝CO(g) + H₂O (g)  ΔH，中相关的化学键键能数据如下：

化学键	H-H	CO	H-O	C-H	C=O
E/(kJ·mol^-1)	436	1076	465	413	745

由此计算ΔH=______________，则ΔH₃ =________________。
（2）CO₂(g)加氢转化为CH₃OCH₃(g)和H₂O(l)的热化学方程式是_______________________。
（3）合成二甲醚往往选用硅铝混合物作催化剂，硅铝比例不同，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示，图中A点和B点的平衡常数比较：

K_A________K_B（填“>、=、<”）。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：___________________。
（4）常温常压下，向一个2.00 L的密闭恒容容器中加入等量2.00 mol二氧化碳和氢气，平衡时二甲醚的浓度为0.150 mol/L，计算此时二氧化碳的转化率及该反应的平衡常数，要求写出计算过程（计算结果保留3位有效数字）。

一定温度下，在2.5L的恒容密闭容器中发生如下反应：CO₂(g)+H₂S(g)COS(g)＋H₂O(g)

实验	温度/K	起始物质的量/mol	平衡物质的量/mol	平衡常数
CO2	H2S	H2O
I	607	0.11	0.41	0.01
II	607	0.22	0.82
III	620	0.1	0.4		6.74×10^-3

 
下列说法不正确的是
A．该反应正反应为吸热反应
B．607K时，把物质的量均为0.1mol四种反应物加入该反应器中，反应将向正反应方向进行
C．实验Ⅱ达到平衡时容器中COS的物质的量为0.02mol
D．实验Ⅲ中，无论是开始还是至化学平衡状态，混合气体的密度始终不变

某温度时，在2L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的变化曲线如图所示，关于其变化的一些说法正确的是

A．该反应的化学方程式：3X+Y2Z

B．反应开始至2min，Z的平均反应速率：0.1mol/(L·min)

C．若在3min后，把Z从反应体系中分离，平衡不移动

D．用X表示该化学反应速率比用Y表示的要快

（1）工业上常用 CO₂和 NH₃通过如下反应合成尿素[CO(NH₂)₂]。
2NH₃(g)+CO₂(g) CO(NH₂)₂(g)+H₂O(g) △H＜0
t℃时，向容积恒定为 2L的密闭容器中加入 0.10 molCO₂和 0．40 molNH₃， 70 min 开始达到平衡。反应中 CO₂ (g)的物质的量随时间变化如下表所示：

时间/min	0	20	70	80	100
n(CO2)/mol	0.10	0.060	0.020	0.020	0.020

①70 min 时，平均反应速率 υ(CO₂)= mol/(L·min)。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050 mo1CO₂和0.20 molNH₃， 重新建立平衡后CO₂的转化率与原平衡相比将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_________(保留一位小数)。
④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH₂)₂〕的碱性溶液 制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为__________________。

（2）CH₄燃料电池，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)。

持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。当0<V≤44.8 L 时，电池总反应方程式为______________。

相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g)   ΔH="-92.4" kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

容器编号	起始时各物质的物质的量/mol	平衡时反应中的能量变化
N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出热量 a kJ
②	2	3	0	放出热量 bkJ
③	2	6	0	放出热量 ckJ

下列叙述正确的是
A．放出热量关系：a<b<92.4            B．三个容器内反应的平衡常数:③>①>②
C．达平衡时氨气的体积分数:①>③     D．N₂的平衡转化率:②>①>③